談中小學(xué)照明綠色節(jié)能措施

錢 崢

(常州市規(guī)劃設(shè)計院，江蘇 常州 213001)

談中小學(xué)照明綠色節(jié)能措施

錢 崢

(常州市規(guī)劃設(shè)計院，江蘇 常州 213001)

針對今年國務(wù)院印發(fā)的國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃中提出的“建設(shè)綠色校園”“提高學(xué)校節(jié)能水平”要求，從照明配電系統(tǒng)、照明燈具及光源的選擇、照明控制方式等三方面闡述了中小學(xué)建筑的照明綠色節(jié)能設(shè)計措施，從而有效提高校園綠色節(jié)能水平。

照明配電系統(tǒng)，照明燈具，光源，照明控制方式

政府在2017年國務(wù)院印發(fā)的國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃中明確提出要“建設(shè)綠色校園”，即要“加強節(jié)約型校園建設(shè)”“強化綠色節(jié)能環(huán)保要求”“提高學(xué)校節(jié)能水平”。照明是中小學(xué)平時用能的主要部分。因此，我們在設(shè)計過程中可通過對照明系統(tǒng)部分采取適當(dāng)措施，即可有效提高中小學(xué)校園的綠色節(jié)能水平。中小學(xué)建筑的照明應(yīng)該在滿足現(xiàn)行國家規(guī)范規(guī)定的照度和照明質(zhì)量要求的前提下，進行照明節(jié)能評價。照明節(jié)能設(shè)計應(yīng)采用一般照明的照明功率密度值(LPD)作為評價標(biāo)準。在進行中小學(xué)建筑照明設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)照明場所的環(huán)境及功能等要求，確定其照明功率密度值，并符合國家規(guī)范GB 50043建筑照明設(shè)計標(biāo)準的規(guī)定。

1 照明配電系統(tǒng)的節(jié)能措施

在中小學(xué)照明配電系統(tǒng)中應(yīng)保證照明燈具的端電壓不高于其額定電壓的105%，不低于其額定電壓的95%。照明燈具的端電壓過高會使光源的使用壽命縮短，并在使用過程中增加能耗；照明燈具的端電壓過低又將大幅度降低其照度，影響場所的照明質(zhì)量。為了保證照明燈具的端電壓相對穩(wěn)定，中小學(xué)照明配電系統(tǒng)應(yīng)由獨立饋電干線供電，三相配電干線的各相負荷宜平均分配，以此可減少各相的電壓偏差。而中小學(xué)教學(xué)過程中一般不會出現(xiàn)大功率沖擊性負荷，所以其供照明用的配電變壓器宜與其他電力設(shè)備用的變壓器共用。如此既提高了配電變壓器使用的經(jīng)濟性，又使照明配電系統(tǒng)保持了相對穩(wěn)定的電壓。其次，在中小學(xué)的室外照明中如使用大功率(1 500 W及以上)的高強度氣體放電燈時，宜采用380 V電壓，如此可降低傳輸電流，減少線路損耗，以達到節(jié)能的目的。

太陽能、風(fēng)能等可再生能源是自然界賦予人類的自然能源，其一次性投資比平常大，但其運行及維護費用很低，符合國家政策號召的綠色節(jié)能環(huán)保的要求。所以，在中小學(xué)照明配電系統(tǒng)設(shè)計時，經(jīng)核算證明技術(shù)經(jīng)濟合理時，宜結(jié)合教育建筑的特點，利用太陽能、風(fēng)能等可再生能源作為照明能源，具體可采用太陽能與市電互補的照明方式等。

在中小學(xué)照明配電系統(tǒng)設(shè)計時，還應(yīng)按照下列原則選擇鎮(zhèn)流器：緊湊型熒光燈，應(yīng)該采用電子型鎮(zhèn)流器；直管型熒光燈，應(yīng)該采用電子式鎮(zhèn)流器，或采用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器；高壓鈉燈、金屬鹵化物燈，應(yīng)該采用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器；選擇鎮(zhèn)流器時，應(yīng)選用損耗低、性能穩(wěn)定的電感或電子型鎮(zhèn)流器，同時電感式鎮(zhèn)流器的能耗，應(yīng)符合我國有關(guān)現(xiàn)行能效標(biāo)準規(guī)定的節(jié)能評價值。

2 照明燈具、光源的選擇

中小學(xué)建筑電氣照明設(shè)計時，首先應(yīng)充分利用天然光。在技術(shù)及經(jīng)濟條件允許的狀況下，可利用各種導(dǎo)光裝置，例如光導(dǎo)纖維和導(dǎo)光管等，將自然光充分引入室內(nèi)進行白天照明；或者利用各種反光裝置，例如利用安裝在窗戶或門框上的棱鏡反光板、反光板等，使自然光折射進房間內(nèi)部，提高房間內(nèi)照度，以實現(xiàn)綠色節(jié)能的目的。在進行燈具的選擇時，為達到綠色節(jié)能目的，首先應(yīng)在滿足眩光的前提條件下，優(yōu)先選用燈具效率或效能高，且控光性能合理的直接開啟式直接照明燈具。例如，中小學(xué)教室里的黑板照明燈燈具就應(yīng)采用非對稱配光的燈具。我國的JGJ 310—2013教育建筑電氣設(shè)計規(guī)范中也明確提出，室內(nèi)照明設(shè)計中，燈具的效率不宜低于80%，裝有遮光格柵的燈具，則不宜低于65%。

中小學(xué)建筑中照明光源的選擇也是重要的一點。首先，照明光源宜選擇單燈功率大且光效較高的，當(dāng)然是在一般照明的照度均勻度符合要求的條件下。因為一般來說，同類光源中單燈功率較大的其光效也較高。例如，直管熒光燈中長度為1 200 mm的燈管光效就比長度為600 mm的燈管光效高，再加上鎮(zhèn)流器損耗差異，前者的節(jié)能效果更明顯。所以我們在選擇直管熒光燈時，一般應(yīng)選擇長度為1 200 mm(28 W～45 W)的直管熒光燈，而不應(yīng)選擇600 mm(14 W～18 W)的直管熒光燈。

眾所周知，我們國家最近幾年非常重視照明節(jié)能及環(huán)保問題，正在積極推廣使用LED燈具。LED燈其節(jié)能、長壽、無頻閃、環(huán)保等優(yōu)點確實較符合現(xiàn)行國家推行政策，所以許多學(xué)校就一擁而上，規(guī)定所有場所均使用LED燈。殊不知LED燈光源中含有較多藍光波段，人體眼睛長時間直視LED光源后可能引起視網(wǎng)膜的光化學(xué)損傷，這種損傷主要有兩種：藍光直接與視覺感光細胞中的視覺色素反應(yīng)所引起的損傷，以及藍光與視網(wǎng)膜色素上皮細胞中的脂褐素反應(yīng)而引起的損傷。而三基色熒光燈使用壽命雖然沒有LED燈長，但其發(fā)光效率高，光源明亮、真實且能自然地展現(xiàn)色彩，顯色性較好。中小學(xué)學(xué)生身體正是生長發(fā)育時期，若長時間在LED光源環(huán)境中照射，其視網(wǎng)膜細胞發(fā)育必受影響。所以在中小學(xué)建筑中，LED燈并非適用于所有場所，在中小學(xué)建筑中的教室、閱覽室、辦公室等學(xué)生經(jīng)常停留的地方不應(yīng)采用LED燈，而宜采用細管徑三基色直管熒光燈，在中小學(xué)建筑內(nèi)外的公共部位及應(yīng)急照明可推廣使用LED燈。

所以中小學(xué)建筑按照明場所來選擇照明光源時，可按下列原則：教室、辦公室、會議室、閱覽室等，學(xué)生經(jīng)常駐留的地方宜采用細管徑三基色直管熒光燈；風(fēng)雨操場、體育場館宜采用金屬鹵化物燈或大功率細管徑熒光燈，宜在進行綜合技術(shù)經(jīng)濟分析比較后采用大功率LED燈；校園室外照明宜采用LED燈或緊湊型熒光燈；室內(nèi)應(yīng)急照明應(yīng)優(yōu)先選用LED燈等節(jié)能且能快速點燃的光源。

3 照明控制方式

中小學(xué)建筑電氣照明設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)場所條件及使用特點，選擇照明控制方式。

教學(xué)樓、辦公樓、圖書館、體育場館等建筑的走廊、門廳、樓梯間等公共場所的照明，可采用集中控制，并按照建筑使用條件、自然采光狀況等采用分區(qū)、分組、時間控制加感應(yīng)控制的措施，如圖1所示。分區(qū)、分組、時間控制加感應(yīng)控制的照明控制措施，是為了將同一個公共區(qū)域中，天然采光充足和不充足的區(qū)域區(qū)分開后進行分別控制，并在白天時自然光線較強，或者在深夜人很少時，可采用自動或手動的方式，關(guān)閉一部分或大部分照明，以達到節(jié)約用電的目的。體育場館的比賽場地的照明宜采用智能照明控制系統(tǒng)，以滿足場地使用的多功能要求；多功能廳、報告廳、大會議室及展示廳等場所宜帶有調(diào)光及場景控制功能的智能照明控制系統(tǒng)；圖書館的大空間閱覽室宜采用具備時間控制及照度控制功能的智能照明控制系統(tǒng)。普通教室、實驗室、辦公室的照明控制開關(guān)應(yīng)設(shè)置于主要出入的門口，且每個房間燈的開關(guān)不宜少于2個(除只設(shè)置單個燈具的房間外)，黑板燈照明、書庫通道照明應(yīng)單獨設(shè)置照明開關(guān)。

4 結(jié)語

在中小學(xué)建筑的照明設(shè)計時，我們應(yīng)從照明配電系統(tǒng)、照明燈具及光源的選擇、照明控制方式三方面入手，在滿足現(xiàn)行國家規(guī)范規(guī)定的照度和照明質(zhì)量要求的前提下進行照明綠色節(jié)能的設(shè)計，尤其應(yīng)注意不要盲目使用LED光源，從而影響中小學(xué)生的身體健康。

[1] JGJ 16—2008,民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范[S].

[2] GB 50034—2013,建筑照明設(shè)計標(biāo)準[S].

[3] JGJ 310—2013,教育建筑電氣設(shè)計規(guī)范[S].

Talkingaboutthelightinggreenenergysavingmeasuresofprimaryandmiddleschool

QianZheng

(ChangzhouCityPlanningandDesignInstitute,Changzhou213001,China)

In view of the requirements of “building green campus” and “increasing energy level of school” in the “13th Five-Year Plan” of the national education development issued this year by the State Counci, this paper mainly focuses on the selectione of lighting distribution system, lighting and light source, lighting control and so on. Elaborated the primary and secondary school building lighting green energy design measures， so as to effectively improve the level of campus green energy saving.

lighting distribution system, lighting, light source, lighting control

TD625

A

1009-6825(2017)27-0152-02

2017-07-16

錢 崢(1975- )，男，高級工程師